DE4117057A1 - Mit loeschgas arbeitender mehrstellungs-drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrstellungs-Drehschalter zum Betrieb mit einem von Luft verschiedenen Löschgas mit einem drehbar gelagerten brückenartigen Kontaktarm und einem isolieren­ den Gehäuse zur Aufnahme des Kontaktarmes und mit kontaktgeben­ den Enden des Kontaktarmes zusammenwirkenden, entsprechend den vorgesehenen Schaltstellungen einander diametral gegenüber­ stehend angeordneten Paaren von feststehenden Kontaktstücken, sowie mit einem jedes der kontaktgebenden Enden des Kontakt­ armes wenigstens seitlich abschirmenden Isolierkörper zur Er­ zeugung einer gegen einen beim Schalten auftretenden Schalt­ lichtbogen gerichteten Strömung des Löschgases.

Ein Mehrstellung-Drehschalter dieser Art ist beispielsweise durch die Firmendruckschrift Siemens "Die neue Generation von Mittelspannungs-Schaltanlagen", Best.-Nr. A1Q100-E139-A998, Juli 1984, bekannt geworden. In der dort beschriebenen Aus­ führung ist der Mehrstellungs-Drehschalter als Mittelspannungs- Lasttrennschalter mit den Schaltstellungen EIN, AUS und GEERDET zur Verwendung in Mittelspannungs-Schaltanlagen vorgesehen. Eine zur Unterbrechung von Lastströmen erforderliche Gasströmung wird bei diesem Drehschalter bei der Drehbewegung von der Ein­ schaltstellung in die Ausschaltstellung dadurch bewirkt, daß der Isolierkörper als Drehflügel arbeitet und das Löschgas gegen den Schaltlichtbogen geblasen wird.

In Mittelspannungs-Schaltanlagen kann jedoch auch die Aufgabe auftreten, zwei Einschaltstellungen und eine Ausschaltstellung miteinander zu kombinieren. Ein solcher Umschalter eignet sich beispielsweise für den Einsatz in Netzen, bei denen eine Last wahlweise aus der einen oder der anderen Quelle gespeist werden soll. Für diese Schaltaufgabe ist ein Mehrstellungsschalter der vorstehend erwähnten Art zwar aufgrund seiner Kontaktanordnung geeignet, wäre jedoch nicht imstande, Lastströme sowohl der einen als auch der anderen Speiseleitung zu unterbrechen. Diese Eigenschaft des bekannten Drehschalters beruht darauf, daß die zur Löschung von Lastströmen benötigte Gasströmung nur in der einen Drehrichtung des Kontaktarmes entsprechend dem Übergang von der EIN- zur AUS-Stellung auftritt.

Um unter Verwendung der verfügbaren Drehschalter die erwähnte Schaltaufgabe, nämlich das Umschalten einer Last auf zwei ver­ schiedene Speiseleitungen, lösen zu können, könnte man daran denken, zwei der bekannten Drehschalter in entsprechender Schaltung einzusetzen.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, für den Umschaltvorgang eine einfachere Lösung anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Schrägflächen an den Enden des Isolierkörpers gegensinnig der­ art angeordnet sind, daß je nach der Drehrichtung des Kontakt­ armes beim Schalten an dem einen oder an dem anderen kontakt­ gebenden Ende eine gegen den Schaltlichtbogen gerichtete Strömung des Löschgases entsteht. Somit nehmen je nach der Richtung des Schaltvorganges die kontaktgebenden Enden des Kon­ taktarmes abwechselnd die Aufgabe der Lastabschaltung oder der elektrischen Trennung war. Unabhängig von der Richtung des Schaltvorganges sind stets eine Lastschaltstelle und eine Trennstelle in Reihe geschaltet. Somit kann der bekannte Dreh­ schalter mit einer leicht durchführbaren Modifizierung als Umschalter eingesetzt werden.

Ein Mehrstellungsschalter nach der Erfindung kann daher als Last-Umschalter mit einem Paar feststehender Kontaktstücke für die eine Schaltstellung und mit einem weiteren Paar von Kon­ taktstücken für die andere Schaltstellung versehen sein, wobei benachbarte feststehende Kontaktstücke zur Bildung eines ge­ meinsamen lastseitigen Anschlusses miteinander verbunden und die verbleibenden feststehenden Kontaktstücke je einer wahl­ weise zuschaltbaren speisenden Quelle zugeordnet sind.

Ferner empfiehlt es sich, den Drehschalter in einem ein Lösch­ gas, insbesondere Schwefelhexafluorid, enthaltenden Gehäuse unterzubringen, das an gegenüberliegenden Seitenflächen Durch­ führungen zum Anschluß von zwei speisenden Leitungen und an seiner Unterseite weitere Durchführungen zum Anschluß einer lastseitigen abgehenden Leitung besitzt und daß eine Vor­ richtung zur Anbringung an einem Freileitungsmast vorgesehen ist. Ein solches Schaltgerät ist in Freileitungsnetzen als Mastschalter verwendbar, wobei der lastseitige Anschluß vor­ zugsweise für einen Transformator vorgesehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dar­ gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen als Umschalter ausgebildeten Mehrstellungs-Drehschalter im Querschnitt. Hierbei zeigt die Fig. 1 eine der beiden Einschaltstellungen, die Fig. 2 den Abschaltvorgang und die Fig. 3 die Ausschaltstellung.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen den Umschalter gemäß den Fig. 1, 2 und 3 ausgehend von der anderen der beiden Einschalt­ stellungen.

Die Fig. 7 zeigt schematisch ein unter Verwendung des Um­ schalters gemäß den Fig. 1 bis 6 aufgebautes Schaltgerät, das als Mastschalter an einem Freileitungsmast angebracht ist.

Der in der Fig. 1 gezeigte Umschalter 1 besitzt ein aus Iso­ lierstoff-Halbschalen zusammengesetztes Gehäuse 2, in dem eine gleichfalls aus isolierendem Kunststoff bestehende Schalter­ welle 3 drehbar gelagert ist. Die Schalterwelle 3 dient zur Mitnahme brückenartiger Kontaktarme 4, die in bekannter Weise jeweils paarweise vorgesehen sein können und deren kontakt­ gebende Enden 4a und 4b mit ortsfesten, in dem Gehäuse 2 be­ festigten feststehenden Kontaktstücken 5, 6, 7 und 8 zusammen­ wirken. Die Kontaktarme 4 sind von einem Isolierkörper 10 um­ geben, der nahe seinen Enden Schrägflächen 11 besitzt, die bis zur inneren Wandung des Gehäuses 2 reichen. Wie die Fig. 1 ferner zeigt, sind die Schrägflächen 11 an beiden Enden des Isolierkörpers 10 gegensinnig angeordnet. Der Zweck dieser Ge­ staltung wird noch erläutert.

Die feststehenden Kontaktstücke 5 und 7 des Drehschalters 1 sind miteinander durch eine Schiene 12 verbunden. Diese Kontakt­ stücke bilden einen gemeinsamen lastseitigen Anschlußpunkt. Das dem feststehenden Kontakt 5 diametral gegenüberliegende Kontaktstück 6 ist einer ersten Speiseleitung zugeordnet, während das dem feststehenden Kontakt 7 gegenüberliegende Kon­ taktstück 8 für den Anschluß einer zweiten Speiseleitung vor­ gesehen ist. In der Fig. 1 ist somit eine Schaltstellung ge­ zeigt, in welcher die zweite Speiseleitung wirksam ist. Wird ausgehend hiervon der Kontaktarm 4 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so wird die zweite Speiseleitung abgeschaltet. Die Schrägflächen 11 des Isolierkörpers 10 bewirken dabei eine Strömung des Löschgases entsprechend den in der Fig. 2 ein­ gezeichneten Pfeilen 13 derart, daß das obere kontaktgebende Ende 4a des Kontaktarmes 4 als Lastschaltstelle arbeitet. An dem gegenüberliegenden kontaktgebenden Ende 4b des Kontaktarmes 4 tritt wegen der entgegengerichteten Lage der Schrägfläche 11 keine spezifische Löschgasströmung auf. Es zeigt sich jedoch, daß die Reihenschaltung der mit einer erhöhten Löschwirkung ausgestatteten Kontaktstelle 4a, 8 mit einer keine ausgeprägte Löschwirkung aufweisenden Trennstelle 4b, 7 in der Lage ist, den Anforderungen an einen Lasttrennschalter zu genügen. In der Mittelstellung des Kontaktarmes 4 gemäß der Fig. 3 ist somit der Schaltvorgang beendet.

Anhand der Fig. 4, 5 und 6 sind sinngemäß die Einschalt­ stellung für die erste Speiseleitung, der Abschaltvorgang mit einer gerichteten Löschgasströmung am unteren Ende des Kontakt­ armes 4 und wiederum die neutrale Ausschaltstellung darge­ stellt. Schraffiert ist jeweils in den Fig. 2 und 5 der Be­ reich des Gehäuses 2 hervorgehoben, in dem das Gas durch die Drehung des Kontaktarmes 4 mit dem Isolierkörper 10 verdichtet wird. Es sei noch erwähnt, daß in bekannter Weise der Um­ schalter mehrpolig ausgebildet sein kann, wobei mehrere der gezeigten Polbahnen axial hintereinander angeordnet sind.

Die Fig. 7 zeigt schematisch die Ausbildung eines Umschalters der beschriebenen Art als Mastschalter. An einem Freileitungs­ mast 20 sind zwei speisende Mittelspannungsleitungen 21 und 22 isoliert abgestützt. Eine obere Gerätekombination 23 kann bei­ spielsweise Strom- und Spannungswandler sowie Leistungsschalter enthalten. Unterhalb der Gerätekombination 23 ist in geeigneter Weise an dem Freileitungsmast 20 ein Schaltgerät 24 befestigt, das ein Gehäuse 25 besitzt, in dem sich ein Umschalter gemäß den Fig. 1 bis 6 befindet. An gegenüberliegenden Seiten­ wänden 26 und 27 befinden sich Durchführungen 28 zum Anschluß der beiden speisenden Leitungen. An der Unterseite 30 des Ge­ häuses 25 sind weitere Durchführungen 31 für einen Masttrans­ formator 32 vorgesehen. Die Möglichkeit der Umschaltung des Transformators 32 von der Speiseleitung 21 zur Speiseleitung 22 oder umgekehrt verbessert die Versorgungssicherheit.

Claims (3)

1. Mehrstellungs-Drehschalter (1) zum Betrieb mit einem von Luft verschiedenen Löschgas mit einem drehbar gelagerten brückenartigen Kontaktarm (4) und einem isolierenden Gehäuse (2) zur Aufnahme des Kontaktarmes (4) und mit kontaktgebenden Enden (4a, 4b) des Kontaktarmes (4) zusammenwirkenden, ent­ sprechend den vorgesehenen Schaltstellungen einander diametral gegenüberstehend angeordneten Paaren von feststehenden Kontakt­ stücken (5, 6, 7, 8), sowie mit einem jedes der kontaktgebenden Enden (4a, 4b) des Kontaktarmes (4) wenigstens seitlich ab­ schirmenden Isolierkörper (10) zur Erzeugung einer gegen einen beim Schalten auftretenden Schaltlichtbogen gerichteten Strömung des Löschgases, dadurch gekennzeichnet, daß Schrägflächen (11) an den Enden des Isolierkörpers (10) gegensinnig derart angeordnet sind, daß je nach der Drehrichtung des Kontaktarmes (4) beim Schalten an dem einen (4a) oder an dem anderen kontaktgebenden Ende (4b) eine gegen den Schaltlichtbogen gerichtete Strömung des Löschgases entsteht.

2. Mehrstellungs-Drehschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Last-Umschalter mit einem Paar feststehender Kontaktstücke (5, 6) für die eine Schaltstellung und einem weiteren Paar von Kon­ taktstücken (7, 8) für die andere Schaltstellung, wobei benach­ barte feststehende Kontaktstücke (5, 7) zur Bildung eines ge­ meinsamen lastseitigen Anschlusses miteinander verbunden und die verbleibenden feststehenden Kontaktstücke (6, 8) je einer wahlweise zuschaltbaren Speiseleitung zugeordnet sind.

3. Mehrstellungs-Drehschalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Unterbringung in einem ein Löschgas, insbesondere Schwefelhexafluorid (SF₆), enthaltenden Gehäuse (25), das an gegenüberliegenden Seiten­ wänden (26, 27) Durchführungen (28) zum Anschluß von zwei speisenden Leitungen (21, 22) und an seiner Unterseite (30) weitere Durchführungen (31) zum Anschluß einer lastseitigen abgehenden Leitung besitzt und das mit einer Vorrichtung zur Anbringung an einem Freileitungsmast (20) versehen ist.